--- translationKey: server-liquid-cooling-components lang: zh slug: server-liquid-cooling-components title: '服务器液冷系统由哪些部件组成：冷板、歧管、CDU与快接' description: '按服务器、机架和设施接口拆解液冷系统BOM，说明液冷板、服务器歧管、机架歧管、快速接头、软管、CDU、传感器和安装结构件的功能、制造接口与验收重点。' publishDate: 2026-08-05 updateDate: 2026-08-05 draft: false featured: true category: industry-applications industries: - liquid-cooling tags: - 服务器液冷 - 液冷系统部件 - 液冷板 - 冷却歧管 - CDU - 快速接头 author: 仲德精密工程团队 reviewedBy: 仲德精密工程团队 directAnswer: 服务器液冷系统通常由CPU和GPU液冷板、服务器内部供回液歧管、软管与快速接头、机架歧管、冷却液分配单元CDU、温度压力与流量传感器、泄漏检测装置以及安装支架和结构件组成。冷板负责吸热，歧管负责分配和汇集冷却液，快接支持维护拆装，CDU负责循环、调节并把热量传递给设施侧。采购和制造评审不能只看单个零件，还要检查接口尺寸链、流量分配、压降、材料兼容性、清洁度、密封和检漏要求。 relatedPages: - /zh/ai-server-liquid-cooling-parts-machining/ - /zh/precision-machining/ - /zh/quality/manufacturing-process/ - /zh/quality/inspection-equipment/ relatedArticles: - data-center-liquid-cooling-system-architecture - ai-server-cold-plate-manufacturing-processes - aluminum-vs-copper-liquid-cold-plates - cold-plate-sealing-flatness-leak-pressure-testing faq: - question: 服务器液冷系统最核心的部件是什么？ answer: 对芯片直冷系统来说，核心部件包括直接吸收CPU和GPU热量的液冷板、负责分配供回液的服务器与机架歧管，以及负责循环和换热的CDU。快接、软管、传感器、泄漏检测和安装结构同样决定系统能否安全维护和稳定运行。 - question: 服务器歧管和机架歧管有什么区别？ answer: 服务器歧管位于单台服务器或计算托盘内部，把冷却液分配到多个CPU、GPU或加速器冷板；机架歧管沿机架布置，把CDU提供的冷却液分配给多台服务器，并汇集各支路回液。两者的流量、接口数量、安装空间和制造结构不同。 - question: 快速接头为什么是液冷系统的重要部件？ answer: 快速接头使服务器或计算托盘能够在尽量少漏液的情况下拆装维护。其密封、压降、插拔寿命、连接方向、残液量和安装位置都会影响系统可靠性，因此不能只把它当作普通管接头处理。 - question: 液冷系统部件询价需要提供完整BOM吗？ answer: 最好提供完整BOM或至少提供系统连接图、二维图纸、三维模型、接口规格、冷却液、目标流量、允许压降、工作压力、泄漏率、清洁度、表面处理、样件数量和预计批量。缺少完整BOM时，也应明确各零件在系统中的连接对象和功能边界。 --- ## 直接结论 服务器液冷系统不是“一个冷板加几根水管”，而是一组在热、流体、结构、密封和维护条件下协同工作的部件。 典型的芯片直冷服务器液冷BOM可以分为六个层级： 1. **芯片吸热部件**：CPU、GPU和加速器液冷板； 2. **服务器内分配部件**：服务器歧管、分支管、阀块和接头座； 3. **可维护连接部件**：软管、硬管、快速接头和防错结构； 4. **机架分配部件**：机架供液歧管、回液歧管和支路连接； 5. **循环与换热部件**：CDU、泵、换热器、过滤器和储液结构； 6. **监控与结构部件**：温度、压力、流量、漏液传感器，以及支架、托盘和壳体。 从采购角度看，真正需要管理的不是部件名称，而是每个部件的**功能边界、连接对象、流量和压力边界、材料、清洁度、密封方式和验证责任**。 ![服务器液冷系统内部的冷板、歧管、阀块、快速接头、软管、密封件和结构件BOM拆解图](/images/articles/liquid-cooling/server-liquid-cooling-components-bom.webp) _服务器与机架液冷部件的典型组成，重点展示冷板、歧管、阀块、快速接头、管路、密封件和结构支撑件。_ --- ## 1. 服务器液冷系统的BOM边界怎么划分 同一套液冷系统可以按“服务器、机架、CDU和设施”划分，也可以按“吸热、分配、连接、监控和支撑”划分。为了避免供应商之间出现责任空白，建议在BOM中同时标注安装位置和功能。 | 层级 | 典型部件 | 主要功能 | 常见责任边界 | | -------- | ------------------------------ | -------------------- | -------------------------- | | 芯片层 | CPU/GPU液冷板、TIM、安装件 | 从芯片吸热 | 热性能、平面度、安装载荷 | | 服务器层 | 内部歧管、软管、接头座、阀块 | 向多个冷板分配冷却液 | 支路流量、接口位置、清洁度 | | 机架层 | 机架歧管、快接、支管 | 连接多台服务器 | 流量平衡、维护空间、防错 | | CDU层 | 泵、换热器、过滤器、储液与控制 | 循环、调节和换热 | 温度、压力、流量和报警 | | 监控层 | 温度、压力、流量、漏液传感器 | 识别异常 | 传感器位置、阈值和联锁 | | 结构层 | 支架、托盘、壳体、固定件 | 定位、保护和承载 | 尺寸链、振动、装配与维护 | OCP的液冷集成文件把冷板组件、快速连接器、软管、支架和服务器侧泄漏检测视为同一套集成交付内容。这说明BOM不能只列“冷板”，还应明确与冷板配套的连接和支撑零件。 ## 2. CPU与GPU液冷板 液冷板直接安装在高功率芯片上，是系统中最靠近热源的部件。它一般由热接触底板、流道或换热结构、上盖、进出液接口、密封或接合区域以及安装结构组成。 液冷板的功能不仅是“有液体通过”，还必须同时满足： - 热接触面与芯片正确贴合； - 冷却液经过主要热源区域； - 流道压降符合泵和系统边界； - 盖板、接口和接合区域长期不泄漏； - 内部没有会堵塞流道、阀和过滤器的残留物。 [OCP液冷冷板要求文件](https://www.opencompute.org/documents/ocp-acs-liquid-cooling-cold-plate-requirements-pdf)把热性能、压降、耐压、泄漏、材料和可靠性放在同一要求体系中。制造时应把冷板视为一个需要尺寸、流体和密封联合验证的功能总成，而不是普通铣削零件。 | 液冷板CTQ | 主要影响 | | -------------------- | ---------------------- | | 热接触面平面度 | 接触热阻和芯片受力 | | 表面粗糙度 | TIM接触状态 | | 流道宽度、深度和圆角 | 流量、压降和加工稳定性 | | 盖板或接合面 | 封合完整性 | | 接口位置和方向 | 管路装配与附加载荷 | | 内部清洁度 | 堵塞与系统污染风险 | | 气密和耐压 | 安全与长期可靠性 | ## 3. 服务器内部歧管 服务器内部歧管把一组供液和回液接口分配到多个CPU、GPU或加速器液冷板。它可能是独立歧管，也可能与阀块、接头座或服务器结构件集成。 服务器歧管的主要设计问题包括： - 各支路长度和阻力是否接近； - 不同冷板的目标流量是否相同； - 接口方向是否与软管和计算板布局匹配； - 是否存在交叉孔、盲孔封堵或清洗死角； - 是否预留排气、排液和检漏条件； - 装配后能否更换单个冷板或软管。 歧管加工常见于铝合金或不锈钢块体，也可能采用管路、焊接件或复合结构。块体歧管的难点往往不是外形，而是内部深孔、交叉孔、封堵面、阀孔、螺纹接口以及所有内腔的去毛刺和清洗。 ## 4. 机架歧管 机架歧管沿机架布置，将CDU提供的冷却液分配到多台服务器或计算托盘，并汇集回液。 [OCP机架歧管指南](https://www.opencompute.org/documents/ocp-white-paper-rack-manifold-requirements-and-qualification-v3-pdf)强调机架负载、支路分配、快速连接、泄漏和验证要求。机架歧管不是简单放大的服务器歧管，因为它需要面对更多支路、更长流路、不同安装高度以及频繁维护。 IIJ对实际数据中心DLC设备的介绍还提醒，机架歧管可能沿接近整机架高度布置，并占用额外的侧向空间；既有机架可能需要加宽、加深或增加扩展框架。文中给出的约42U高度和约50mm直径属于典型设备示例，不应直接当作所有项目的固定尺寸，但它说明歧管必须在机架规划阶段进入空间与维护评审，而不能等服务器定型后再追加。[IIJ：数据中心冷却技术的最新进展](https://ent.iij.ad.jp/articles/10011/) | 机架歧管项目 | 需要确认的内容 | | ------------ | -------------------------------------- | | 总流量 | 满载机架的供回液能力 | | 支路流量 | 各服务器的分配一致性 | | 压力边界 | 工作压力、瞬态压力和耐压 | | 快接位置 | 插拔空间、方向和防错 | | 排气排液 | 高点积气和维护排液 | | 支撑方式 | 满液重量、振动和运输载荷 | | 安装包络 | 机架高度、侧向空间、扩展框架和维护通道 | | 清洁度 | 长管路和多支路中的颗粒控制 | 机架歧管与服务器快接的安装尺寸链应在机架实际状态下检查。只检测单件孔位合格，并不能证明服务器插入后不会产生侧向载荷或插拔干涉。满液重量、快接插拔力和运输振动也应由支撑结构承担，而不是传递给管路。 ## 5. 快速接头、软管和硬管 快速接头的价值是让服务器或计算托盘能够快速维护，同时尽量减少漏液、空气进入和系统污染。 液冷快接需要评估： - 额定流量与压降； - 工作压力和耐压； - 插拔寿命； - 断开后的残液量； - 锁止和防误脱结构； - 供液与回液防错； - 密封材料与冷却液兼容性； - 安装方向和操作空间。 OCP的盲插液体连接规范将“低滴漏或无滴漏连接”作为机架级液冷的重要接口条件。IIJ的实际设备介绍指出，机架歧管连接中常见基于UQD（Universal Quick Disconnect）规范的接头，用于实现快速插拔并降低断开时的漏液风险。[IIJ：数据中心冷却技术的最新进展](https://ent.iij.ad.jp/articles/10011/) 快接本身可能是标准采购件，但系统可靠性取决于“快接＋接头座＋安装板＋歧管接口”的组合。接头座同轴度、端面位置、安装刚度或配对深度发生偏差时，即使单个快接合格，也可能出现插拔力过大、阀芯未完全开启、附加载荷或残液增加。 软管用于吸收装配偏差和维护运动，硬管则有利于固定布置和降低形变。两者都需要控制最小弯曲半径、夹持位置、振动磨损和对接头的附加载荷。 ## 6. CDU冷却液分配单元 CDU连接服务器侧液冷回路与设施侧冷却系统。它不是单纯的换热器，而是同时承担三类任务： 1. 在两条液体回路之间传递热量，但不让两种流体直接混合； 2. 循环并调节服务器侧冷却液的温度、流量和压力； 3. 监控异常，管理过滤、补液、排气、报警和系统联锁。 需要特别注意的是，不同资料对“一次侧/二次侧”的命名并不完全一致。有些资料把服务器侧称为一次侧，有些则把设施侧称为一次侧。为了避免图纸、RFQ和测试规范发生误解，建议直接写明 **technology side / server side（服务器侧）** 与 **facility side（设施侧）**，不要只写“一次侧”和“二次侧”。EE Times Japan和AIインフラLab的介绍正好体现了这种命名差异。[EE Times Japan：CDU的结构与能力](https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2412/04/news068.html) [AIインフラLab：CDU完整图解](https://aiinfra-lab.com/cooling-liquid-cooling/395/) CDU通常包含： - 板式或其他形式的换热器； - 循环泵； - 过滤器； - 控制阀与分配阀块； - 膨胀或储液结构； - 温度、压力、流量与液位传感器； - 补液、排气和排液接口； - PLC、触控界面、远程监控和报警系统； - 壳体、框架、管路固定和维护结构。 EE Times Japan指出，CDU常使用垫片板式换热器：多层带纹路薄板交替形成两侧流道，在保持流体隔离的同时提高换热面积。AIインフラLab则把CDU内部概括为换热器、泵、控制阀、传感器和控制系统五个功能组。对制造评审来说，这种拆分很有价值，因为每一组都对应不同的安装座、阀块、接头、密封面、维护空间和结构支撑。 CDU的布置方式也会改变BOM边界： | 布置方式 | 典型特点 | 对结构与制造的影响 | | -------- | ---------------------------- | ---------------------------------------------- | | 机架内型 | 服务单个机架，结构紧凑 | 高度和深度受限，维护空间、噪声和振动更敏感 | | 列间型 | 放在机架列中，可服务多个机架 | 需要更高流量、更大管径和更强框架支撑 | | 列端型 | 布置在机架列端或邻近机械空间 | 便于集中维护，但要管理较长配管和更大的系统压降 | [OCP液对液CDU测试方法](https://www.opencompute.org/documents/ocp-wp-l-lcdu-test-methodology-performance-rating-r1-pdf)关注冷却能力、流量、压降、控制和测试边界。因此，CDU不能只按额定散热功率选型，还要与机架数量、支路阻力、供回液温差、设施水条件和冗余策略匹配。 数据中心强调不停机运行。EE Times Japan列出的典型CDU要求包括泵和电源N+1冗余、可热插拔更换、冷凝控制、压力和流量监控、漏液监控、历史数据、触控界面和远程访问。具体响应时间和容量取决于产品，但这些要求说明CDU结构设计必须提前考虑维修抽出空间、旁路、阀门隔离、模块更换路径和传感器可达性，而不能只追求紧凑外形。 仲德这类精密制造企业更可能参与的CDU部件包括： - 阀块和分配块； - 接头座和传感器安装座； - 泵、换热器和过滤器连接结构； - 壳体、面板、支架和安装框架； - 需要气密、耐压或表面处理的精密结构件。 ## 7. 传感器和泄漏检测 液冷系统通常需要监控温度、压力和流量，并在服务器、机架和CDU不同层级布置漏液检测。 NVIDIA针对GB200/GB300系统的文档描述了节点或托盘级冷板与内部歧管漏液检测，以及机架级漏液绳和点式传感器。这反映出实际系统不能只在CDU附近设置一个漏液开关，而应在潜在泄漏位置分层监控。 | 监控项目 | 典型作用 | | -------------- | ------------------------------ | | 供回液温度 | 判断换热和运行边界 | | 供回液压力 | 识别泵、阀和堵塞异常 | | 支路流量 | 识别分流不均和局部阻塞 | | 漏液传感器 | 发现冷板、歧管、接头或管路泄漏 | | 液位或补液状态 | 判断系统失液和维护需求 | 传感器安装座和接口同样需要保证螺纹、密封面、插入深度、流向和维护空间。 ## 8. 支架、托盘、壳体和固定结构 液冷系统增加了冷板、冷却液、管路和歧管，也增加了重量和装配约束。支架和结构件虽然不直接换热，却决定部件能否稳定定位和安全维护。 重点包括： - 冷板安装载荷是否均匀； - 软管是否有足够弯曲空间； - 歧管在满液和运输状态下是否稳定； - 快接插拔力是否由结构件承受，而不是传递给管路； - 漏液是否能够被导向传感器或安全区域； - 维护时是否能独立拆卸冷板、软管、服务器或歧管。 结构件的制造CTQ通常包括安装孔位、基准、垂直度、平行度、面板开口、支架刚度和表面防腐处理。 ## 9. 哪些液冷部件适合精密加工 | 部件 | 典型制造内容 | 重点CTQ | | ---------------- | ---------------------------- | -------------------------- | | 液冷板底座和上盖 | 流道、热接触面、接口和封合面 | 平面度、流道、清洁度、气密 | | 服务器歧管 | 深孔、交叉孔、阀孔、接头接口 | 孔位、分流、去毛刺、封堵 | | 机架歧管零件 | 分配块、端块、安装座 | 总成尺寸链、支路接口、耐压 | | 阀块 | 阀孔、密封面和内流道 | 同轴度、粗糙度、内部清洁度 | | 接头座 | 螺纹、密封面和定位结构 | 方向、位置、密封面质量 | | 传感器安装座 | 螺纹、插入孔和流道接口 | 插入深度、密封和流向 | | CDU结构件 | 壳体、面板、框架和支架 | 安装孔位、刚度和表面处理 | 标准泵、快接、软管和传感器通常由专业供应商提供；精密加工企业更适合承担冷板、歧管、阀块、接头座和结构件，并配合总成检漏、清洗和尺寸验证。 ## 10. 部件接口与材料兼容性 部件分别合格，并不代表总成一定可靠。液冷系统的高风险通常集中在接口： | 接口 | 关键问题 | | ---------------- | ------------------------ | | 芯片与冷板 | 平面度、TIM、安装载荷 | | 冷板与软管 | 接头方向、密封和弯曲载荷 | | 软管与服务器歧管 | 长度、支撑和防磨损 | | 服务器与机架快接 | 位置、插拔力和维护空间 | | 机架歧管与CDU | 管径、压降、供回液方向 | | 传感器与阀块 | 插入深度、密封面和流向 | 还要避免不兼容金属、冷却液和密封材料组合导致腐蚀、析出物或密封寿命下降。材料兼容性应覆盖所有接液金属、钎料或焊材、密封圈、软管和冷却液添加剂，而不是只检查冷板主体材料。 IIJ的介绍提到，服务器侧回路常见含约25%丙二醇的PG25等冷却液，设施侧则可能使用经过管理的水。这个配比并不是所有项目的固定答案，但它提醒设计团队：冷却液的黏度、比热、腐蚀抑制、密封兼容性和泵压降必须按实际配方计算，不能把“水”和“乙二醇类水溶液”视为完全相同的流体。[IIJ：数据中心冷却技术的最新进展](https://ent.iij.ad.jp/articles/10011/) 设施侧水质同样需要控制。电导率、pH、硬度、氯离子、颗粒和微生物状态都可能影响换热器、阀、管路和密封寿命。RFQ中应明确服务器侧与设施侧各自使用的流体、浓度、水质边界和维护方法，并避免仅使用“一次侧/二次侧”这种可能被不同供应商反向理解的名称。 ## 11. 部件级验收不能只看尺寸 服务器液冷部件的验收应根据功能组合验证。 | 验收类别 | 适用部件 | 主要目的 | | -------------- | ---------------------- | ---------------------------------------------- | | 尺寸与外观 | 所有加工件 | 确认安装和接口 | | 内部清洁度 | 冷板、歧管、阀块和管路 | 防止颗粒进入系统 | | 气密与耐压 | 冷板、歧管、接头和总成 | 验证密封和强度 | | 流量与压降 | 冷板、歧管和总成 | 识别堵塞和阻力异常 | | 支路流量平衡 | 多支路歧管 | 验证分配一致性 | | 插拔和耐久 | 快接与安装结构 | 验证维护可靠性 | | 热性能 | 冷板和服务器总成 | 确认温升或热阻 | | 传感器功能 | CDU和监控总成 | 验证报警和控制 | | 冗余与故障切换 | CDU泵、电源和控制模块 | 验证N+1切换、旁路和不停机维护 | | 运行监控 | CDU及系统总成 | 验证温度、压力、流量、漏液、历史记录和远程报警 | | 防凝露控制 | CDU与供液控制 | 验证供液温度与环境露点之间的安全裕量 | 单独气密合格只能说明在规定条件下没有检测到外漏，不能证明内部没有堵塞、支路流量均匀或热性能达标。CDU还应验证泵或电源故障后的切换逻辑、报警记录、远程访问、阀门隔离和维护恢复过程。 ## 12. 服务器液冷部件RFQ资料清单 建议按“系统资料 + 部件资料 + 验证资料”三层提交。 | 资料类别 | 建议内容 | | ---------- | ------------------------------------ | | 系统连接图 | 冷板、歧管、快接、CDU及供回液关系 | | BOM | 部件名称、数量、材料、供应责任和版本 | | 受控图纸 | 2D、3D、基准、公差和关键特性 | | 流体条件 | 冷却液、温度、流量和允许压降 | | 压力条件 | 工作、峰值、耐压和泄漏率 | | 接口规格 | 螺纹、快接、软管、传感器和安装方向 | | 清洁度 | 颗粒、残留物、清洗和包装要求 | | 表面处理 | 阳极、镀镍、防腐和遮蔽区域 | | 验证标准 | 尺寸、气密、耐压、流量、热性能和报告 | | 项目条件 | 样件数量、预计批量、交期和变更管理 | 完整BOM能够减少部件之间的责任空白。设计尚未冻结时，至少应提供系统连接图和各零件的功能边界，便于制造方识别接口、清洗、检漏和装配风险。 ## 常见问题 ### 服务器液冷系统最核心的部件是什么？ 对芯片直冷系统来说，核心部件包括直接吸收CPU和GPU热量的液冷板、负责分配供回液的服务器与机架歧管，以及负责循环和换热的CDU。快接、软管、传感器、泄漏检测和安装结构同样决定系统能否安全维护和稳定运行。 ### 服务器歧管和机架歧管有什么区别？ 服务器歧管位于单台服务器或计算托盘内部，把冷却液分配到多个CPU、GPU或加速器冷板；机架歧管沿机架布置，把CDU提供的冷却液分配给多台服务器，并汇集各支路回液。两者的流量、接口数量、安装空间和制造结构不同。 ### 快速接头为什么是液冷系统的重要部件？ 快速接头使服务器或计算托盘能够在尽量少漏液的情况下拆装维护。其密封、压降、插拔寿命、连接方向、残液量和安装位置都会影响系统可靠性，因此不能只把它当作普通管接头处理。 ### 液冷系统部件询价需要提供完整BOM吗？ 最好提供完整BOM或至少提供系统连接图、二维图纸、三维模型、接口规格、冷却液、目标流量、允许压降、工作压力、泄漏率、清洁度、表面处理、样件数量和预计批量。缺少完整BOM时，也应明确各零件在系统中的连接对象和功能边界。